第一章计算机与计算思维

计算机已经无处不在，时刻被需要，而计算思维总会被无意识地运用。抽象的计算思维是否只是“计算”数据那么简单呢？本章主要讲述了计算和计算思维的基本概念及特征，基于计算机的问题求解方法以及计算机学科的相关知识及其应用领域。从大的方向让学生了解计算机及其思维方式，从而奠定学会让计算机帮助我们提出问题、分析问题和解决问题的能力。

●1.1计算的意义及计算思维

本节介绍了计算的意义及计算思维的特征及宏观结构，着重了解计算的实质，理解计算思维的内涵，进而培养和训练计算思维的能力。

●1.2基于计算机的问题求解

本节基于计算机的问题求解方法，介绍了通过问题的描述及抽象将实际问题如何转化为计算机能够求解的方法，对基于计算机程序、软件和系统的问题求解进行了详细讨论。

●1.3计算机科学学科的知识领域

本节主要计算机科学学科领域的相关知识。着重介绍计算机学科的14个知识领域，并提出了相关知识领域的实际内容及知识点。

●1.4知识扩展——计算机应用领域

本节主要介绍计算机的应用领域。从应用的角度出发，讲述的计算机从科学计算到网络应用等主要六种具体的应用。

第二章计算机信息数字化

计算机中的信息也称为数据。由于二进制电路简单、可靠且具有很强的逻辑功能，因此数据再计算机中均以二进制表示，并用它们的组合表示不同类型的信息。计算机是信息处理的工具，任何信息必须转换为二进制形式数据后才能由计算机处理、存储和传输。
本章主要讲述了二进制的概念，计算机存储单位之间的换算比率，以及计算机进制之间的转换。要求学生了解什么是R进制，熟练的掌握计算机进制之间的转换，理解条形码以及二维码的编码原理。

●2.1数值及其在计算机中的表示

本节介绍计算机采用的是二进制，接着讲解了二进制的概念以及R进制的概念，在这个概念中要求学生掌握数码、基数、位权三个基本概念。再本节最后讲解了计算中计算机存储容量的单位以及单位之间的换算。对于存储单位的换算率要求学生能够熟练的掌握。

●2.2数制转换

本节主要介绍计算机进制之间的转换。二进制转换为十进制，二进制转换为八进制，二进制转换为十六进制。对于二进制——十进制，十进制——二进制的转换要求能够熟练的掌握。对于二进制、八进制、十六进制、十进制的对应关系表能够理解性的掌握

●2.3知识扩展——条形码、二维码的应用

本节主要介绍常用的条形码以及二维码的编码原理。随着商品经济的发张，条形码技术再我的应用已经越来越广泛，要求学生理解条形码的结构，以及编码原理。条形码虽然广泛应用，但是其承载的信息量小，因而，二维码应运而生，二维码的结构以及编码原理要求学生能够理解并掌握。

第三章计算机的工作原理与硬件体系结构

计算机是一种能够按照程序对数据进行自动处理的电子设备。组成计算机硬件的主体是电子器件和电子线路，计算机存储和处理的是数字信息，存储在计算机中的程序通过控制器控制计算机的信息处理工作。本章主要介绍了计算机硬件的各个组成部分的主要功能、分类、体系结构和工作原理，针对目前常用的处理器、存储器和输入输出设备进行了讲解和分析。

●3.1计算机的基本组成及工作原理

本节主要介绍计算机的基本组成和工作原理。在讲解过程中带大家对组成计算机硬件的控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五个部分进行了初步的认识。通过计算机完成一个功能任务的步骤了解了计算机的基本原理主要分为存储程序和程序执行。

●3.2中央处理器与存储器

本节主要介绍组成计算机硬件部分中的央处理器与存储器。包括中央处理器的组成部件、主要功能和目前主流的处理器芯片；存储器的主要功能、分类、工作原理和常用的存储器类型等。最后需要大家了解一下辅助存储器、即外存储器或外存的容量计算方法和计算单位。

●3.3输入设备与输出设备

本节主要介绍组成计算机硬件部分中的输入设备和输出设备。包括输入、输出设备的主要功能和常用设备类型。重点讲解了鼠标、键盘、显示器等计算机必备的输入、输出设备的工作原理和使用方法。最后介绍了主板和总线，了解了主板的组成和功能，连接计算机各部件，使其协调工作的总线的工作原理与分类。

●3.4冯诺依曼体系结构

本节主要介绍计算机体系结构--冯·诺伊曼结构。包括冯·诺伊曼结构的基本原则、主要特点等。首先说明了冯·诺伊曼结构的起源和主要解决的问题，其次重点分析了该结构的优缺点，最后介绍了非冯·诺依曼体系结构的表现方面和发展趋势。

●3.5知识扩展——ARM处理器

本节主要介绍ARM处理器。包括ARM处理器的主要特点、工作模式和常用ARM处理器系列等。首先介绍了ARM处理器的功耗小、低成本、功能强；支持 16位/32位双指令集；拥有全球众多的合作伙伴的3大特点，其次分析了该处理器可以支持的用户、系统、快中断、管理、中断、终止和未定义7种工作模式，最后介绍了目前常用的ARM产品系列处理器的性能和特点。

第四章计算机软件平台

计算机的软件是计算机系统结构的重要组成部分，也是计算机不同于一般电子设备的本质所在。本章主要介绍了组成计算机软件系统的两大分类：系统软件和应用软件的功能与分类。针对常用的系统软件和应用软件进行了详细的讲解与分析。

●4.1系统软件

本节主要介绍计算机软件系统中的系统软件，系统软件主要包括操作系统、语言翻译程序和数据库管理系统等。本节分别介绍了操作系统的定义和主要完成的功能；语言翻译程序主要功能和针对不同计算机语言提供的作用；数据库管理系统的功能和目前常用的数据库管理系统。

●4.2应用软件

本节主要介绍计算机软件系统中的应用软件，应用软件主要包括软件开发环境、办公软件、辅助设计软件、多媒体制作软件、网页制作软件、网络通信软件、工具软件和实际应用软件等。本节分别介绍了以上各类软件的主要功能、应用领域和目前常用的应用软件。

●4.3文件操作与存储

本节主要介绍计算机的文件操作与存储。本节分别从文件的命名、文件的类型、文件的组织等方面来介绍了文件的基本操作和存储方法。演示了使用鼠标操作和快捷键操作的方法实现文件夹和文件的创建、复制、移动、重命名和删除等文件的基本操作。

第五章计算机网络平台

计算机网络的应用遍布全世界及各个领域，并已成为人们社会生活中不可缺少的重要组成部分。从某种意义上讲，计算机网络的发展水平不仅反映了一个国家的计算机科学和通信技术的水平，也是衡量其国力及现代化程度的重要标志之一。
本章主要讲述了计算机网络的基本概念、主要功能及主要分类。要求学生了解网络IP地址和域名的概念，演示了EI浏览器的基本使用方法，介绍了搜索引擎的使用方法及常用的网络故障排查方法。

●5.1计算机网络平台基础

本节要求了解计算机网络的概念，熟悉计算机网络的主要功能，掌握根据网络连接的地理范围将计算机网络分类的方式。了解计算机的网络拓扑结构及其优缺点。了解IP地址的概念和表示方式，了解子网掩码的概念和作用，熟悉域名系统及其与IP地址的关系。

●5.2Internet及其应用

本节介绍一些基本的搜索引擎的技巧，演示EI浏览器常用操作的基本使用方法，诸如设置主页、添加收藏夹、保存网页、清理浏览器缓存、设置页面在浏览器中的保存天数等操作。

●5.3常用网络故障排查方法及命令

本节主要介绍常用的网络故障排查方法及命令。从检查本机的网络连接和设置、两个网络检测常用命令、判断网络层以上的问题三个方面展开介绍。

●5.4知识扩展——物联网应用

5G时代的到来给我们生活带来了巨大的变化，也给我们带来更多的疑惑，物联网作为一个全新的名词进入到我们的生活中。本节通过“小爱同学”引入，介绍了物联网的概念，由“人机交互”的例子让学生理解物联网的含义，介绍了物联网主要组成部分及其功能。总结出物联网给我们生活带来巨大的改变，它的发展令人期待。

第六章文字处理软件

Word是由Microsoft公司出版的一个文字处理器应用程序。本章介绍了文字录入、选定、复制、移动及删除等基础操作；介绍了文档编辑过程中查找及替换操作；了解五种视图方式之后，要求学生掌握字符和段落的格式化操作，文档的分栏、页面设置等操作。在进阶操作中，介绍了图片的插入和编辑，自绘图形及其格式化操作；艺术字的使用和公式编辑器的使用方法；表格的建立方法、编辑要点，表格格式化操作及对表格单元格进行计算和排序的方法。

●6.1文字处理软件基本操作

本节通过一个实例，让大家熟悉WORD文字的录入、选定、复制、移动及删除等基础操作，以及查找及替换等常见操作。介绍了字体、段落格式设置及分栏首字下沉等修饰操作。要求学生掌握“非文本对象的插入与编辑”，包括图片、艺术字、图形、公式的插入和编辑等操作。

●6.2文字处理软件高级操作

在日常使用 Word 办公的过程中，长文档的制作是我们常常需要面临的任务。比如购销合同、毕业论文、活动计划等等。本次课以一份毕业论文为例，学习如何建立长文档，让学生熟练掌握页面布局、样式的修改与建立、使用多级编号、建立纲目结构、插入分页符、页眉页脚的设置、目录的生成等操作。

●6.3文字处理软件综合应用

为了提高学生综合应用文字编辑的能力，本节课结合之前课程学到的Word知识，创建一份个人简历，并对简历内容进行适当的字符及段落的格式化，再用适当的艺术字、图片对简历进行修饰。

●6.4知识扩展——python批量处理（一）

通过pip install python-docx安装相应的docx库 ，然后，给文档插入相应的文字（标题，段落）， 其次给文档插入相应的表格，图片，最后读取文档中的文字。

第七章电子表格

电子表格Excel 2010是一个在Windows环境下运行的集工作表格处理、图标和数据管理于一体的集成软件。它向用户提供友好的界面；采用“所见即所得”的操作方式；提供了丰富的函数，可用于进行复杂分析和报表统计；它还具有丰富的制图功能，使表、图、文字有机地结合，而且操作简单。本章主要介绍电子表格Excel 2010的基本操作、电子表格Excel 2010的高级操作，以及电子表格Excel 2010的综合应用。

●7.1电子表格基本操作

本节主要介绍电子表格的基本操作，包括单元格的设置（边框，底纹，居中，数据类型等），字体，颜色的设置，填充句柄，自定义填充句柄，连续单元格、非连续单元格的选择，基本函数的使用（ sum、average、if、countif等等）。本节通过学生成绩表的制作，让学生熟练的掌握以上知识点。

●7.2电子表格高级操作

本节主要介绍电子表格的高级操作，包括电子表格的排序，筛选，高级筛选（与关系、或关系），数据透视表，图表等，本节通过对员工薪水表的统计工作，让学生熟练的掌握以上的知识。

●7.3知识扩展——python批量处理（二）

通过pip install xlwt，xlwd，安装相应的xls库，对空电子表格进行写入，对写入的数据设置相应的样式，最后读取写入的数据。

第八章演示文稿

PowerPoint主要用于演示文稿的创建，即幻灯片的制作，简称PPT，也称为幻灯片制作演示软件。人们可以用它来制作、编辑和播放一张或一系列的幻灯片。能够制作出集文字、图形、图像、声音以及视频剪辑等多媒体元素于一体的演示文稿，把自己所要表达的信息组织在一组图文并茂的画面中，用于介绍公司的产品、展示自己的学术成果等。本章主要介绍演示文稿的基本操作、演示文稿的高级操作、演示文稿的综合应用。

●8.1本章导学

本节主要介绍演示文稿的概念，演示文稿的功能，演示文稿的特点，以及演示文稿的应用，根据不同的应用场合，演示文稿的设计也会有所不同，关注的信息也会不同，信息展示的形式也不一样，学习各种信息展示的形式，通过演示文稿不同的形式更好地表达和传输。

●8.2演示文稿基本操作

本节主要介绍演示文稿的基本操作，包括演示文稿的新建、插入图片、声音、视频、艺术字、表格、图表、公式等，在讲解的过程中特意强调了插入对象相应的格式，需要大家在选择对象的时候注意格式的问题。

●8.3演示文稿高级操作

本节主要介绍演示文稿的幻灯片切换以及动画的设计，在设置动画时，注意进入、强调、退出的顺序，特别是同一对象的进出场的顺序不能乱。在设置对象动画时，按照自己的思路，设计每个对象进场、出场的顺序，以达到整个思路的连贯性。

●8.4演示文稿综合应用

本节主要将前面介绍的内容进行综合应用，设计一个以介绍学校为内容的演示文档，详细的介绍了整个设计的过程，包括：母版的应用、插入图片、插入声音、插入samrtart，以及幻灯片切换、对象的动画设置、对象的动作设置、超链接等等。

第九章网页制作

人与人之间的沟通交流，我们会用到各种语言，作为一个网页制作者，要与浏览器沟通交流，就要用到浏览器所能识别的语言。
本章主要讲述了Web标准及基本概念。要求学生熟悉HTML、CSS及JavaScript语言的发展历史,了解HTML文档结构、CSS样式标准、JavaScript交互语言。

●9.1走进Web的世界

本节要求了解Web基本概念，了解“Internet网络、WWW、URL、DNS、HTTP、Web、W3C组织”等专业术语。掌握什么是Web标准。
HTML（Hypertext Markup Language）超文本标记语言 - 结构标准；
CSS（Cascading Style Sheets）层叠样式表 - 样式标准；
JS（javascript）- 行为标准。

●9.2网页设计基本操作

本节介绍一些基本的网页制作知识，要求了解HTML文档头部相关标记,熟悉HTML文本控制标记、掌握HTML图像标记。HTML是一种标记语言（markup language），而非一般熟知的程式设计语言；它会告诉浏览器该如何呈现你的网页──单纯简易或是极其复杂的页面都没问题。HTML包含了一系列的元素（elements），而元素包含了标签（tags）与内容（content），我们用标签来控制内容的呈现样貌，例如字体大小、斜体粗体、在文字或图片设置超链接等。

●9.3网页制作综合应用

本节主要介绍常用的CSS样式标准，要求了解CSS核心基础， CSS样式规则、CSS样式表的引入、CSS基础选择器。CSS（Cascading Style Sheet）是用来制定网页的样式及排版——举例来说，要改变你内容中的字型、颜色、字体大小与间距，将网页分隔成多栏样式，或新增动画及其他装饰。CSS最重要的目标是将文件的内容与它的显示分隔开来。

●9.4知识扩展——python网页爬虫

通过pip install requests安装相应的爬虫库， 对网页进行读取 ，输出读取后的数据。

第十章数据处理与数据库

本章主要介绍数据处理与数据库的内容。本章分为两大部分，前面一大部分是介绍数据库的相关知识点，后面一部分是介绍多媒体数据处理的相关知识点。通过本章学习，可以了解到数据在计算机中存储和管理的方式，掌握图像处理技术在UI设计中的应用技巧等。

●10.1数据库与数据库系统

本节主要介绍数据库与数据库系统。首先介绍了数据库发展的历程，数据管理的对象，从社会对数据库的需求讲述了数据库的重要性；接着介绍了数据库和数据库管理系统的定义，以及两者之间的关联；最后介绍了数据库系统的组成，并详细介绍各部分包含的内容。

●10.2关系数据模型

本节主要介绍关系数据库模型。首先介绍了物理数据模型的含义，以及数据模型的组成要素，通过介绍，了解数据库系统中用以提供信息表示和操作手段的形式构架；接着介绍了关系数据库模型和关系数据库，特别详细介绍了二维表的含义和对关系数据的处理操作；还介绍了相关约束设置的含义。

●10.3关系数据库系统的特点

本节主要介绍关系数据库系统的特点。从数据结构化，数据共享性高、冗余度低、易扩充，数据独立性高，有DBMS统一管理和控制这四个方面进行详细讲解，通过通俗易懂的实例，分析关系数据库系统中的特点，强调在设计关系数据库系统的过程中应该考虑的知识点。

●10.4关系数据库管理系统（DBMS）

本节主要介绍关系数据库管理系统的特点。它是包括相互联系的逻辑组织和存取这些数据的一套程序 (数据库管理系统软件)。从数据定义功能、数据组织、存储和管理、数据操纵功能、数据库的事务管理和运行管理、数据库的建立和维护功能、其它功能这六个方面进行详细讲解，通过通俗易懂的实例，分析关系数据库管理系统的特点。

●10.5数据库设计

本节主要介绍数据设计。从概念、过程进行详细设计，特别是详细讲解设计过程中的每一个阶段，包括需求分析阶段、概念结构设计阶段、逻辑结构设计阶段、数据库物理设计阶段和数据库实施阶段。对每个阶段的重点和难点进行实例分析，让大家充分理解设计的过程。

●10.6多媒体数据表示及处理

本节主要介绍多媒体数据的表示与处理。首先介绍了多媒体的概念，主要介绍了多媒体的多种媒体信息，特别强调了图形和图像的区别；然后介绍了多媒体技术的应用领域；最后介绍了多媒体数据的处理方式，包括音视频信号的数字化处理、数据压缩处理。

●10.7图像处理技术应用

本节主要介绍图像处理技术的应用。首先对色调、明度、饱和度进行详细介绍，通过不同要素来区分颜色；接着介绍了图像分辨率，它判断图像清晰度的标准；最后介绍了颜色的多种模式和图像文件的常用格式，特别详细介绍了RGB模式在计算机中颜色存储的方式。

●10.8APP界面的设计

本节通过图像处理软件介绍常用APP界面的设计。在人们工作和生活当中,手机APP已经成为了一个必不可少的换东西,人们的社交、娱乐,甚至是工作,都离不开手机APP。由此可以看出信息可视化在手机APP界面设计应用当中的重要性。而完整版面的APP从视觉到内容的完善性和美观性，可以更快、更准确的传递信息。

第十一章问题求解

算法是指解题方案的准确而完整的描述，是一系列解决问题的清晰指令，算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。也就是说，能够对一定规范的输入，在有限时间内获得所要求的输出。算法中的指令描述的是一个计算，当其运行时能从一个初始状态和（可能为空的）初始输入开始，经过一系列有限而清晰定义的状态，最终产生输出并停止于一个终态。本章主要介绍用计算机进行问题求解的常用思路以及“入手”方法。

●11.1什么是算法

本节主要介绍算法的相关知识，为算法思维打下一个基础。主要从算法相关的基本概念、特点、算法优劣的衡量等几个方面进行介绍。根据大家以前了解的算法概念，进行分析，通过实例讲解让大家明白算法的概念、特点，以及解决问题的思路方法。最后介绍判断算法好坏的标准。

●11.2算法的两种思维模式

本节主要介绍算法的二种构造模式，学习构造算法的常用方法，一种是自顶向下的方法，另外一种是自底向上的方法。自顶向下的方法是先建立算法的整体框架，然后再去考虑框架中的每一步，也就是细节或者功能怎么实现。自底向上的方法是先去完成每一个功能，或者称为细节，先设计好，然后再去组合构造出整体的框架。

●11.3万物皆数

本节从古希腊的哲学开始，介绍“数即万物”的哲学观点，认为数是世界的本质，并支配着人类社会乃至整个自然界，数学之美可以有多种形式，最核心的一点在于，它能够在复杂的研究对象和简洁的表达式之间建立起令人目眩神迷的联系，从而到万物皆算法。
问题求解即算法的本质是数的运算。

●11.4三种程序基本结构

本节主要介绍程序的三种基本结构。算法和程序是密不可分的，算法代表了对问题的解，而程序则是算法在计算机上的特定的实现。一个算法若用程序设计语言来描述，则它就是一个程序。本节通过多个实例介绍顺序结构、选择结构和循环结构三种基本机构。

●11.5两种常用算法

本节主要介绍两种基本的算法枚举与分治。枚举就是事先考虑到某一变量可能取的值，尽量用自然语言中含义清楚的词来表示它的每一个值，试探判断是否为问题的解，这种方法称为枚举方法；分治，字面上的解释是"分而治之"，就是把一个复杂的问题分成两个或更多的相同或相似的子问题，再把子问题分成更小的子问题……直到最后子问题可以简单的直接求解，原问题的解即子问题的解的合并。并通过实例对这两种算法进行解析。